【正文】 MATLAB 語言是一種解釋執(zhí)行的語言，即每輸入一條語句，就立即對其進行處理，完成編譯、連接和運行的全過程。并且，用戶可以根據(jù)需要方 便地建立和擴充新的庫函數(shù)，以便提高 MATLAB 使用效率和擴充其功能。 MATLAB 語言中最基本、最重要的成分是函數(shù)，其一般調用形式為： [a,b,c,…]=func(d,e,f,…) 其中 d,e,f,… 為輸入?yún)?shù)； a,b,c,… 為返回變量。另外，數(shù)組在使用前不需要定義它的維數(shù)和大小增加了使用的靈活性，且在庫函數(shù)中有功能強大的矩陣處理函數(shù)，使之在求解信號處理、數(shù)學建模、系統(tǒng)識別、控制、優(yōu)化等領域的問題時，顯得大為簡潔、高效、方便。 MATLAB 系統(tǒng)環(huán)境的進入 可以通過直接點擊 MatLab 的桌面快捷鍵圖標 進入系統(tǒng)環(huán)境界面窗口，也可以點擊 [開始 ]→[ 程序 ]→[MATLAB ]→ 進入系統(tǒng)環(huán)境界面窗口。 表 桌面主菜單功能介紹 File 菜單項 選項 內容 選項 內容 New 建立新文件 Set Path... 設置路徑 Open... 打開已有的文件 Preferences... 參數(shù)設置 Close Command Window 關閉命令窗口 Print... 打印命令窗口內容 Import Data... 用向導導入數(shù)據(jù) Print Selection... 打印選定的內容 Save Workspace As... 將工作空間內容存入文件 Exit MATLAB 退出 MATLAB Edit 菜單項 選項 內容 選項 內容 Undo 撤銷操作 Select All 選定所有內容 Redo 恢復操作 Delete 刪除 Cut 剪切 Clear Command Window 清除命令窗口 Copy 復制 Clear Command History 清除命令歷史 Paste 粘貼 Clear Workspace 清除工作空間的內容 Paste Special 粘貼到指定地方 View 菜單項 選項 內容 選項 內容 Desktop Layout 桌面窗口的布局 Workspace Browser 打開工作空間瀏覽器 Undock Command Window 脫離命令窗口 Launch Pad 打開啟動平臺 Command Window 打開命令窗口 Help 打開在線幫助瀏覽器 Command History 打開命令歷史窗口 Current Directory Filter 當前目 錄過濾器 Current Directory 打開當前目錄窗口 Workspace View Options 工作空間觀察選項 Web 菜單項 選項 內容 選項 內容 The MathWorks Web Site MathWorks 網(wǎng)站 Products 產(chǎn)品 Technical Support 技術支持 Membership 成員 Help 菜單項 選項 內容 選項 內容 Full Product Family Help 全部產(chǎn)品的幫助窗口 Using the Desktop 使用操作桌面 MATLAB Help MATLAB 幫助 Demo 演示程序 Using the Workspace Brower 使用工作空間瀏覽器 About MATLAB 關于 MATLAB 桌面快捷按鈕工具簡介 桌面工具欄中快捷按鈕的功能介紹如下： —建立新的 M 文件、圖形、 Simulink 模型或 GUI 對象 —彈出打開文件對話框，打開文件 —剪切，剪切選中的內容到剪貼板 —復制，將選中的內容復制到剪貼板 —粘貼，將剪貼板中的內容粘貼到指定的位置 —撤銷，撤銷上一步操作 數(shù)學建模實驗教材 4 —恢復，恢復一步操作 —仿真庫瀏覽器（只有安裝 Simulink 程序時才會顯示該按鈕） —打開幫助瀏覽器 工作空間的功能介紹 工作空間 （ Workspace）如圖 所示 。 圖 中各個選項的功能介紹如表 所示 。該窗口具有交互式操作功能，在窗口中可以進行定義變量、輸入命令、調用函數(shù)和命令文件等操作，系統(tǒng)自動反饋信息和執(zhí)行結果。 可用 以下 命令語句來改變顯示方式 ： format 顯示格式 常用 顯示 數(shù)據(jù)的 格式 符及其意義說明如下 ： （ 1） short 實數(shù)顯示 4 位 小數(shù)， 第 4 位四舍五入。 （ 5） short e 用科學計數(shù)法格式顯示數(shù)據(jù)，小數(shù)位保留 4 位。 MATLAB 命令語句的書寫格式 1． MatLab 語句的書寫格式 在 MatLab 的命令執(zhí)行窗口和 M文件編輯窗口輸入命令語句時，一行可以寫多條語句，在語句之間用逗號 “,”或分號 “； ”分隔。 x=25,y=36,z=2*x^2+3*y^5 也 可以將一條語句分成多行來寫，但要求在每一行的末尾加上續(xù)行號 “…”( 最后一行除外 )。 例如： a=12。本章簡要介紹常用的幾種矩陣 和數(shù)組的 創(chuàng)建方法、矩陣和數(shù)組 的 算術運算、矩 陣和數(shù)組 的 關系運算以及邏輯運算、常用的矩陣和數(shù)組函數(shù) 的功能介紹以及矩陣 和數(shù)組 的 一些 特殊操作。2 3 4。5:2:11] A(:,:,1) = 1 2 3 4 5 6 7 8 A(:,:,2) = 1 3 5 7 5 7 9 11 A(:,:,3)=A(:,:,1)*2 A(:,:,1) = 1 2 3 4 5 6 7 8 A(:,:,2) = 1 3 5 7 5 7 9 11 A(:,:,3) = 2 4 6 8 10 12 14 16 【 例 】 創(chuàng)建矩陣： ???????2 6320logc oss iney?? y=[sin(pi/3),cos(pi/6)； log(20),exp(2)] y = 數(shù)學建模實驗教材 8 說明： 函數(shù) log()為自然對數(shù)，即以自然數(shù) e 為底的對數(shù) 。 （ 2） 在 編輯 窗口中輸入： A=[1 2 3 4 5 6。 （ 3） 保存該文件，并輸入文件名為 。 （ 4）生成隨機矩陣 和數(shù)組 函數(shù) rand(n)和 rand(n1,n2,…) 。 可用函數(shù) reshape()得到元素總數(shù)不變但形狀（維數(shù)或每一維的大?。┎煌臄?shù)組。 C2=C1(2:3,:) C2 = (5) 以第 1 行為 1， 2， 3， 4 第 3 行為 C2 組成 34 的矩陣 C3。C3] 數(shù)學建模實驗教材 10 C4 = (7) 取 C4 的 5 行、 4 行、 3 行、 2 行和 4 列、 2 列組成 42 的矩陣 C5。 【 例 】建立 一個純文本文件 C:\，內容為：294753618 ，然后在 MATLAB 中執(zhí)行下列命令： clear %清除當前工作空間中的所有變量 load c:\ %裝入文件 的內容到數(shù)組 txtfile 中 who %查看當前工作區(qū)中的所有變量 Your variables are: txtfile txtfile %顯示該變量的值 txtfile = 8 1 6 3 5 7 4 9 2 【 例 】將數(shù)組 ?????????????? 86 42,852 741 BA 保存到文件 中，清除當前工作空間中的所有變量后再將該文件中的變量 A、 B 裝入。6,8]。 矩陣 或數(shù)組與 一個數(shù) （標量） 的 相 加 、 相 減 運算 表示每個元素都加、減該數(shù)。4 5 6。3 3 3]。 a=[1 2 3。 【 例 】 ? ? ? ?654,321 ?? ba ，計算 a、 b 之間的數(shù)組乘法： c=a.*b。如： d=2*a d = 2 4 6 e=a.*2 e = 2 4 6 f=2.*a f = 2 4 6 矩陣的除法運算（左除 ?\?或右除 ?/?） A\B 表示方程 AX=B 的解； B/A 表示方程 XA=B 的解。3 5 7] A = 4 9 2 7 6 4 3 5 7 B=[37 26 28]39。 a=[1 2 3]。 (3) 如果 p是一個方陣 a 是不為整數(shù)的標量時， a^p=V*a.^D/V，其中 [V,D]=eig(p)， V是 p 的特征矢量矩陣， D 是 p 的特征值對角矩陣：即有 p*V=V*D。3 4] a = 1 2 3 4 b=a^5 b = 1069 1558 2337 3406 (2) 求 ? a=[1 2。 [V,D]=eig(a) V = D = 0 0 c1=V*D.^c1 = + + 顯然矩陣 c1 與矩陣 c 完全相同。 a=[1 2 3]。4 5 6] x = 1 2 3 3 4 5 4 5 6 y=x39。在兩個 數(shù)組 進行關系運算時 ，要求兩個 數(shù)組 的 大小 必須相同，系統(tǒng)計算兩個 數(shù)組 的對應元素之間的關系運算。1 1 3] a = 1 0 2 1 1 3 b=[2 0 2。 【 例 】已知矩陣 ?????? ???????? ?? 001,610 301 ba， 計算 邏輯運算： c1=aamp。0 5 .3] b = 0 0 0 c1=aamp。4 5 6。7,4,1] a = 1 3 8 2 3 4 7 4 1 D=det(a) D = 39 E=inv(a) E = a1=a*E a1 = a2=E*a a2 = 0 0 矩陣的特殊操作 數(shù)組 的重新排列 reshape B=reshape(A,n1,n2,…) ，表示將 數(shù)組 A 的元素重新排列成 n1n2n3… 的 數(shù)組 B，其所含元素的個數(shù)保持不變。7 8 9] x = 1 2 3 MATLAB 程序設計與優(yōu)化函數(shù)的應用 _講稿 17 4 5 6 7 8 9 a=fliplr(x) a = 3 2 1 6 5 4 9 8 7 b=flipud(x) b = 7 8 9 4 5 6 1 2 3 c=rot90(x) c = 3